Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Беккер Е. -> "Обогащение урана" -> 50

Обогащение урана - Беккер Е.

Беккер Е. Обогащение урана — М.: Энергоатомиздат, 1983. — 320 c.
Скачать (прямая ссылка): obogoshenieurna1983.djvu
Предыдущая << 1 .. 44 45 46 47 48 49 < 50 > 51 52 53 54 55 56 .. 136 >> Следующая

где А'о — число Авогадро — Лошмидта. В случае, когда V(г) берется в форме модели (12—6) Леннарда — Джонса ч(3.27), Моризо и др. [3.195] нашли е/? = 430К, а=0,524 нм. Эти значения можно сравнить с величинами е/й = 439 К и а— 0,522 нм, вычисленными де Маркусом и Старнсом [3.194] из измерений вязкости, проведенных Майерсоном и Эйхером. Если для U(г) берется модель Леннарда — Джонса более общего вида, то для отталкивающего потенциала получаются показатели 13,6 и 6 [3.201], причем е/? = 617К и а=0,530 нм. Постоянные, входящие в потенциальную энергию, были вычислены также для модели Букингема, Сюзерленда и простого отталкивательного потенциала [3.185, 3.201].
Диаметр молекулы UE6 оценивается из этих данных равным примерно 0,55—0,6 нм, так что площадь, занимаемая адсорбированной на поверхности молекулой, составляет 0,3—0,35 нм2.
Измерения теплоемкости СР и энтропии S при атмосферном давлении приводят к следующим формулам [в которых эти величины выражаются в кал/(моль • К) ] [3.186]:
СР -= 32,43 + 7,936- 10-37’ —32,С680- 104Т~2;
S =- 74,69 In Г + 7,935- 10~3Т + 16,034- 104Т~2 — 98,05.
Зависимость всех термодинамических величин гексафторида урана от температуры и давления может быть также найдена из вириального уравнения состояния (3.176). Паркс и Бертон [3.202] вычислили таблицы для уравнения состояния Магнусона. Из этих таблиц для отношения теплоемкости y=CP/Cv при 65 °С получа-
j (3.178)
121
ется (Р — давление, атм):
у = 1,0659 + Р.0С68Р
(3.179)
и для скорости звука при 65 °С
= (т/?7’/Л1)1'2 = 92,25 м/с. (3.180)
Эти значения согласуются с результатами непосредственного измерения сжимаемости и скорости звука.
Энтропия сублимации составляет 35 кал при 56,5 °С и 33,2 кал в тройной точке, где энтропия парообразования равна 20,1 кал.
Давление сублимирующих паров [3.186] в интервале 0—64 °С с точностью до 0,05% воспроизводится формулой (где Р выражено в мм рт. ст.)
lg ps = 6,38363 + 0,0075377/ — 942,76/(/ + 183,416). (3.181)
Давление паров над жидкостью [3.186] в интервале 64—116°С с точностью до 0,03% дается формулой
lgPs = 6,99464— 1,126296/(^ 221,963), (3.182)
а между 116 и 230 °С (с погрешностью до 0,3%) формула приобретает вид:
lg Ps = 7,69069 — 1,683165/(/ + 302,148). (3.183)
Эти данные по давлению паров считаются надежными [3.186].
Скрытая теплота сублимации Qs составляет 11,5 ккал/моль вблизи тройной точки. Скрытая теплота парообразования Ql изменяется от 6,8 ккал/моль в тройной точке примерно до 5,6 ккал/моль при 140 °С.
3.3.2. Химические свойства
Обстоятельный обзор данных, полученных ранее 1951 г., был сделан Кацем и Рабиновичем [3.18], а более поздние работы вплоть до 1967 г. рассмотрены в обзоре Шателе [3.186].
Энтальпия образования UF6 очень высока: Д Н=—522,6
(кристалл), или —510,7 ккал/моль (газ); UF6 не диссоциирует до очень высокой температуры.
Гексафторид урана обладает весьма высокой химической активностью. Он проявляет себя как чрезвычайно сильный фторирующий агент даже при комнатной температуре. Поскольку гексафторид урана на практике представляет собой единственное химическое соединение, обладающее большим давлением паров при комнатной температуре, то все его реакции восстановления приводят не только к потерям UFg, но и к образованию твердых соединений урана, вызывающих накопление отложений и коррозию в трубопроводах завода, а также забивающих поры в диффузионных фильтрах.
Среди этих твердых соединений урана имеются другие фториды урана. Диаграмма фазового равновесия для фторидов урана
122
UFg, UFs (а и (3), U2F9, U2Fi7 и UF4 была опубликована Агроном [3.203]. Эти фториды могут образовывать комплексные соединения с другими химическими веществами, например комплексы MUFe, M2UF7 или M3UF8 с Af=Li, Na, К, Cs, Rb, NH4, Ag, Tl, NO...
Гидролиз в присутствии воды происходит мгновенно и обычно приводит к образованию аэрозолей, состоящих из UO2F2, HF и ГЬО, с энтальпией реакции ДН = 50,2 ккал/моль. Если образовавшийся таким образом фтористый водород HF контактирует с окислами, то вода регенерируется, начиная новый цикл разложения UF6.
Водород восстанавливает UF6, и эта реакция применяется в промышленности для получения из UFs твердого тетрафторида урана UF4 («зеленой соли») при 350°С. При комнатной температуре эта реакция протекает крайне медленно, но может быть ускорена катализаторами [3.204] с образованием HF.
Реакция между UF6 и углеродом имеет более сложный характер из-за присутствия сорбированной воды. Гексафторид урана медленно проникает в графит, образуя слоистые отложения. Углеводороды подвергаются воздействию гексафторида урана с образованием UF4, HF и UO2F2, если они были окислены или гидратированы. Потребность в смазках и эластичных материалах для уплотнений и прокладок в каналах привела к бурному развитию химии фторуглеродных и хлоруглеродных соединений.
Большинство окислов подвергается коррозии, за исключением чистой окиси алюминия. В отсутствие HF гексафторид урана реагирует со стеклом очень медленно. Стеклянные контейнеры перед наполнением должны быть полностью осушены от адсорбированной влаги.
Предыдущая << 1 .. 44 45 46 47 48 49 < 50 > 51 52 53 54 55 56 .. 136 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed